Hidrogen Pem elektrolizer

 

Mala zapremina

• Visoka gustina radne struje (1,5~3A/cm²)
• Debljina površine jezgra rezervoara manja od 1m
• Integrisani pomoćni kontrolni sistem na klizačima

Visoka efikasnost

• DC potrošnja energije ispod 4,3 kWh/Nm³
• Toplotna efikasnost veća od 75%
• Preferirane PEM membranske elektrode međunarodnog vodećeg nivoa
•  

 

1. Poboljšana stabilnost operativnih parametara

1.1 Trajni radni pritisak:Elektrolizator održava stabilan radni pritisak od 3.0 MPa, osiguravajući konzistentnu proizvodnju vodonika na ovom nivou pritiska. Ova prilagodljivost zadovoljava različite operativne zahtjeve i minimizira potrebu za dodatnim pritiskom, čime se smanjuju povezani troškovi.

1.2 Optimalna radna temperatura:Radeći u temperaturnom opsegu od 70±5 stepeni, elektrolizer pokazuje izuzetnu stabilnost i prilagodljivost, obezbeđujući pouzdane performanse u različitim uslovima okoline.

2. Prošireni raspon fluktuacija snage

Fleksibilno podešavanje snage: Elektrolizator ima širok raspon podešavanja snage u rasponu od 5% do 110%. Ovaj široki raspon omogućava sistemu da radi besprijekorno čak i usred značajnih fluktuacija u napajanju, osiguravajući neprekidnu proizvodnju vodonika.

3. Tehnologija brzog pokretanja

Brzo toplo i hladno pokretanje: sa mogućnostima brzog pokretanja, elektrolizer minimizira zastoje u proizvodnji. Hladni startovi zahtevaju manje od 5 minuta, značajno smanjujući period stagnacije u proizvodnji. Dodatno, vrući startovi traju samo 5 sekundi, omogućavajući opremi da brzo postigne svoje optimalno radno stanje, čime se povećava operativna efikasnost.

 

Ime	Parametar
Kapacitet proizvodnje vodonika (Nm3/h)	200
Maksimalni kapacitet proizvodnje vodonika (Nm3/h)	240
DC potrošnja energije (kWh/Nm3)	Manje ili jednako 4,3
Čistoća vodika (prije prečišćavanja)	Veće ili jednako 99,9%
Kućište elektrolizera – Š x D x V (m)	0.8x0.6x1.5
Radni pritisak (MPa)	3 . 0
Radna temperatura (stepen)	70±5
Temperatura okoline (stepeni)	5~40
Raspon potrošnje energije	5-1 2 0 %
Vrijeme hladnog početka (minuta)	Manje ili jednako 5
Vrijeme vrućeg početka (drugo)	5
Vek trajanja (godina)	Veće ili jednako 5
Elektrolit	H2O
Jedinica za odvajanje
Nazivni kapacitet obrade kiseonika	100 Nm3/h
Čistoća kiseonika (nazivni radni uslovi)	>99.8%(0.2 MPa);>98,5% (3 MPa)
Temperatura na izlazu kiseonika (stepen)	70±5
Jedinica za prečišćavanje
Čistoća vodika (nakon prečišćavanja)	Veće ili jednako 99,999%
Tačka rose vodonika	-70 stepen
Temperatura na izlazu vodonika	Obična temperatura

 

 

Struktura i principi PEM elektrolizera

Uvod

(1) PEM elektrolizator vode koristi membranu za izmjenu protona za izolaciju plina s obje strane elektrode, kako bi se prevazišao nedostatak membrana za proizvodnju vodonika alkalne elektrolize u smislu propusnosti plina.

(2) Glavna oprema uključuje PEM elektrolizer i BOP;

(3) Ovaj model košta više u trenutnim uslovima;

 

Uvod u PEMWE

PEM elektrolizator vode koristi čvrstu protonsku izmjenjivačku membranu (PEM) kao elektrolit i čistu vodu kao reaktant. Zbog niske propusnosti vodika, PEM elektroliza je sposobna proizvesti vodonik visoke čistoće koji zahtijeva uklanjanje samo vodene pare, od čega je proces jednostavan i siguran. Elektrolizator je dizajniran u strukturi nultog razmaka sa nižim omskim otporom, što značajno poboljšava ukupnu efikasnost procesa elektrolize u kompaktnijoj veličini. Podržava širi raspon regulacije tlaka, s izlaznim tlakom vodika do MPa razreda, koji je prilagodljiv ulaznoj energiji iz obnovljivih izvora koja se brzo mijenja.

 

1. Principi PEM elektrolizera

Poput gorivih ćelija, ovaj tip elektrolizera se sastoji od membranskih elektroda, ploča i slojeva za difuziju plina. Anoda PEM elektrolizera radi u visoko kiseloj sredini (pH≈2) i pod naponom elektrolize od 1,4~2.0 V, u kojoj će većina neplemenitih metala korodirati i može se kombinovati sa sulfonatnim ionima u PEM, čime se smanjuje sposobnost protonske provodljivosti PEM-a.

 

2. Katalizatori

Istraživanja elektrokatalizatora u PEM elektrolizerima uglavnom se fokusiraju na plemenite metale/okside kao što su Ir i Ru i binarne i ternarne legure/mješovite okside na njihovoj osnovi, te katalizatore na bazi titana kao nosače. Trenutno, opterećenje iridijumskih katalizatora na anodi je oko 1 mg/cm2, a opterećenje Pt katalizatora na bazi Pt/C na katodi je oko 0.4~0.6 mg/cm2. Katalizator Ir0.7Ru0.3Ox koji je pripremio italijanski istraživački tim može učiniti da elektrolitička ćelija postigne 3,2 A·cm–2@1,85 V kada je opterećenje Ir 1,5 mg/cm2. Ir0.38/WxTi1-xO2 katalizator koji je pripremio istraživački tim Giner omogućava da elektrolitička ćelija postigne 2 A cm-2@1,75 V kada je opterećenje Ir 0 .4 mg/cm2, a sadržaj Ir je samo 1/5 tradicionalnih elektroda. Ukupno opterećenje katalizatora platinske grupe na membranskim elektrodama treba smanjiti na 0.125 mg/cm2.

Ru ima bolju intrinzičnu OER katalitičku aktivnost od Ir, ali Ru je manje stabilan. Legiranje Ru sa Ir može poboljšati aktivnost i stabilnost katalizatora. Katalizator Ir{{0}}.6Sn0.4 pripremljen od Dalian Instituta za hemijsku fiziku, Kineska akademija nauka može postići 2 A cm–2@1,82 V u testu punog elektrolizera. IrSn formira stabilnu strukturu čvrstog rastvora, a proces legiranja sa Sn poboljšava disperzibilnost Ir, čime se pomaže u smanjenju opterećenja Ir.

Nacionalna laboratorija za obnovljivu energiju Sjedinjenih Država i Giner su zajedno razvili niz katalizatora metal-organskog okvira (MOF), koji koštaju samo 1/20 tradicionalnih katalizatora. Kada je Co-MOFG-O katalizator na 0,01 A/cm2, prepotencijal će biti 1,644 V (u odnosu na RHE), što nadmašuje tradicionalne Ir katalizatore u testu raspadanja polućelije, uz testove pune ćelije koje treba uraditi.

 

3. PEM i membranske elektrode

Najrasprostranjenije membrane u PEM elektrolizerima su Nafion (DuPont), Dow membrana (The Dow Chemical Company), Flemion (Asahi Glass Co., Ltd.) i Aciplex-S (Asahi Chemical Industry Company), Neosepta-F (Deshan Hemijski) i drugi. DSMTM membrana koju je razvio Giner proizvedena je u velikom obimu, koja je bolja u smislu mehaničkih svojstava, tankosti, stabilnih dimenzija tokom fluktuacija snage, pokretanja i isključivanja, i boljih performansi u stvarnim ćelijama elektrolize od Nafion. Domaći PEM proizvodi su u probnoj fazi.

 

Anoda PEM elektrolize vode treba da bude otporna na koroziju na kiselo okruženje i visok potencijal, koja treba da ima odgovarajuću strukturu rupa da omogući prolaz gasa i vode. Zbog ograničenih uvjeta reakcije PEM elektrolize vode, materijali membranskih elektroda (kao što su ugljični materijali) koji se obično koriste u PEM gorivnim ćelijama ne mogu se koristiti za anodu elektrolize vode. 3M je razvio elektrodu s nanostrukturiranim tankim filmom (NSTF) koja koristi Ir i Pt katalizator na anodi, odnosno katodi. Opterećenje Ir i Pt je 0.25mg/cm2. Ova elektroda može stabilno raditi u kiseloj sredini i pod uvjetima visokog potencijala. Njegova struktura u obliku šipke na površini poboljšava površinsku disperzibilnost katalizatora. Proton usvaja pristup direktnog taloženja raspršivanjem kako bi smanjio aglomeraciju katalizatora, što čini Pt/C i Ir sa 0.1 mg/cm2 i Ir O2 od 0.1 mg/cm2 taloženim na Nafion117 membrana. Performanse jedne elektrolitičke ćelije su slične onima konvencionalnih elektrolitičkih ćelija sa visokim opterećenjem katalizatora (1,8 A cm–2@2V), koje mogu stabilno raditi 500 sati na 2,3 V.

 

SANY Radionica za montažu hidrogenske energije

Ekspanzivna radionica se prostire na 216 metara u dužinu i 72 metra u širinu, sa tri različite zone koje pokrivaju ukupnu površinu od približno 15,000 kvadratnih metara. Zona A je posvećena našoj nadolazećoj liniji za mašinsku obradu, koja je predviđena za inauguraciju 2024. U Zoni B nalazi se linija za montažu naše stanice za punjenje vodonikom, koja ima godišnji kapacitet od 20 kompleta stanica za punjenje vodonikom. U međuvremenu, Zona C je domaćin naše linije za montažu opreme za proizvodnju vodonika, sposobne za proizvodnju 2GW elektrolizera za alkalnu vodu godišnje. Izgradnja cijele ove proizvodne linije započela je u januaru 2023. i brzo je završena, pokazujući kako agilnost SANY-a, tako i našu sposobnost u proizvodnji opreme.

1. Radna stanica robota za zavarivanje

Zakazano za dostupnost u septembru 2023., radna stanica robota za zavarivanje predstavlja prekretnicu dostignuća SANY Robotics R&D tima. Ova inovativna stanica integriše sistem odlaganja rešetki, robotski sistem rukovanja, sistem laserskog zavarivanja, sistem vizuelnog prepoznavanja i bipolarni sistem okretanja ploča. Svakih 5 minuta, bipolarna ploča se podvrgava bešavnom zavarivanju sa elektrodnom mrežom, nakon čega slijedi njen brzi prijenos niz montažnu traku. Ovaj potpuno automatizovani proces, od dovoda do zavarivanja, ne samo da poboljšava efikasnost, već i standardizuje operacije, minimizirajući oštećenja bipolarnih pločastih premaza tokom rukovanja i rotacije, čime se podiže kvalitet proizvoda.

 

2. Tačkasto zavarivanje okruglih ploča

Korištenje točkastog zavarivanja za fiksiranje okruglih tableta nadmašuje tradicionalne metode lijepljenja u nekoliko ključnih aspekata. Prvo, eliminiše probleme odvajanja, kao što je primećeno kod metoda zasnovanih na lepku, osetljivih na topljenje i ljuštenje alkalnog rastvora tokom rada elektrolizera, što potencijalno ugrožava performanse. Drugo, osigurava sigurnu fiksaciju, smanjujući rizik od neusklađenosti ili pada tokom montaže. Konačno, povećava efikasnost eliminacijom potrebe za vremenom sušenja koje je povezano sa tradicionalnim metodama lijepljenja, čime se pojednostavljuje proces montaže.

 

3. PPS separator CNC rezač

Postavljen 2022. avgusta, A6-2525 automatski PPS separator rezač nudi efektivnu radnu površinu od 2500 mm×2500 mm. Sa infracrvenim pozicioniranjem, visoko preciznim linearnim vodilicama i zupčanicima, ovaj rezač postiže tačnost rezanja unutar ± 0,5 mm. Opremljen ventilatorom od 12,5 KW za vakuumsku adsorpciju, osigurava konzistentno sečenje izravnavanjem separatora. Automatski uređaj za dovođenje olakšava hranjenje i rezanje bez posade, jer spljošteni separator neprimjetno prenosi do stanice za sečenje.

 

4. Proces laserskog zavarivanja elektrodama

U funkciji od 2022. decembra, automatska mašina za lasersko zavarivanje elektroda ima PLC kontrolu i kompatibilnost za elektrode u rasponu od 1000 do 2500 mm. Koristeći robusnu jedinicu za kontinuirano lasersko zavarivanje od 1500 W ili više, osigurava precizno zavarivanje uz minimalne neravnine na Z osi. Rotacioni sto, pomerajući se za manje od 0,5 mm na Z-osi, održava konzistentnost žižne daljine tokom zavarivanja. Dizajn bloka za presovanje u obliku luka u potpunosti osigurava dijelove, dok probno programiranje omogućava automatizirano preskakanje šupljih dijelova tokom zavarivanja. Lasersko zavarivanje sa žicom za punjenje garantuje tačnost ± 0,5 mm, dajući ravnomerne, delikatne i glatke zavarene šavove sa sjajnom, belom površinom.

Popularni tagovi: hidrogen pem elektrolizer, Kina vodonik pem elektrolizator proizvođači, dobavljači, tvornica, тотороҡло таҙа водородты электролит етештереү, Протон биржаһы мембрана электролизаторы, таҙа водород өсөн электролит водород генерациялау системаһы, Түләү ҡөҙрәте Пем Электролизатор, таҙа водород өсөн энергияны һаҡсыл файҙаланыусы электролиз, Протон биржаһы мембрана электролизер водород етештереү